谈谈MicroLED和ULEDXD显示面板技术[农步祥]

在今年1月的CES2019展会上，主要的电视厂商都展出了自己即将推出的8K和4K120等HDMI2.1标准的高规格电视产品。当然也不乏新的显示面板技术，三星就提供了“平民”的75英寸MicroLED面板提供定制；来自国内的海信也拿出了激光投影和ULED XD技术，今天就来介绍一下MicroLED和ULED XD两种听起来比较潮的显示面板技术。

MicroLED

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三星146英寸MicroLED电视墙 - 图片来自互联网

从技术来看，各面板厂商的OLED和LCD技术差距已经越来越小，例如2018年的电竞显示器机皇ROG PG27UQ和ACER的Predator 27X这两款顶级电竞显示器的4K144Hz、HDR1000规格IPS面板是来自友达；京东方也能做出和三星LG同级别的手机OLED柔性屏了。

LCD的透光效率不高，因此带来了一大堆缺点，而OLED虽然在色彩、黑场对比度、响应速度等关键指标上相对LCD有着普遍明显的优势，越来越多的厂商开始主推OLED电视或手机。但OLED也有价格昂贵、不耐用等问题，而且大尺寸OLED只有LG的面板可选。那么有没有办法将两者的优点合二为一？OLED的O是有机物[Organic]的英文缩写，它的主动发光像素采用的就是红绿蓝三色有机物材料的LED，那LED能否使用更稳定耐用的无机材料？

LCD、OLED和MicroLED的工作原理结构图 - 图片来自互联网

MicroLED[又名μLED]本质上就是将小型化[1~10微米级别]的LED发光二极管，通过粘连、蚀刻或化学分离等方式制成至电路板，没有尺寸、大小和形状限制。和OLED一样，面板材质可以是硬屏也可以是柔性，和OLED同样通过材料通电自发光形式显示，具备高亮度[1000nit以上]、高色域[120%NTSC以上]和耐用等优点，响应速度也极快，材料使用寿命长。其实从2010年起，就有不少企业开始研究基于无机物材料的主动发光LED显示技术了，2012年，索尼就展示了55英寸的Crystal LED的原型机，面板实际上就是将620万个三色LED粘贴在电路板上，通过主动发光轻松实现百万分之一的对比度和140%NTSC的色彩，但因为成本高昂而没有考虑量产。

MicroLED声明专利数量 - 图片来自互联网

在研究方面，Luxvue[被苹果收购]、Mikro Mesa、索尼等企业都在MicroLED专利进行布局，2017年Mikro Mesa还和重庆惠科合作建立国内的第一座Micro LED实验室，样品也会在两年内出现。从数量上，苹果拥有的MicroLED专利数最多，但还没有苹果产品采用，也没有统一的技术标准，制备工艺已知的也有三种解决方案。

即使到目前来说MicroLED的成本依然是非常高昂的，三星发布的146英寸和75英寸的MicroLED电视都采用了模块化设计，而且价格昂贵。我们也希望相对平民一些的MicroLED面板显示设备能出现，或是直接用在智能手机上。

ULED XD

海信ULED XD电视 - 图片来自互联网

除了OLED外，很多企业还在增强和改进LCD的技术，例如量子点、LG的nanoIPS等对发色、亮度等性能进行改善。ULED是海信所使用的专利名称，有点类似于LG的IPS、三星的AMOLED等，海信的面板技术近年来也并无特别之处，主要以平板电视的VA面板为主，也有高端的激光电视。

ULED XD双层面板原理图

但在CES2019上，海信展示了最新的ULED XD技术，ULED XD依旧是一种LCD面板，一般来说不会引起重视。但比较特别的是，ULED XD采用了双层VA面板进行显示而非传统的单面板，除了正常的发色层，另一层是1080p分辨率的黑白面板用来控制灰度显示，让屏幕具备了200万个分区背光区域，而精细的分区控制让ULED XD拥有更好的背光性能，也能更好地改善漏光问题，ULED XD黑场可以做到接近OLED水平，而亮度能达达2900nit，色域也有P3水平。

ULED XD是一种以现有LCD技术进行改良的结果，在七八年前杜比就对双层面板技术进行过理论研究，但没有做出实际产品，并得出了双层面板技术路线不可行的结论便不再重视。实际上双层面板的显示确实无法以传统的显示控制实现，这样无法正常地进行色彩和像素映射，而海信则通过了自定芯片的方式解决了这一技术难题。

ULED XD通过现有的技术让LCD接近OLED的显示性能，还保持了LCD耐用和低价的特点，但缺点也很明显，首先合成显示的技术很难掌控，但如果市场上能获得成功，必然会吸引来学习和模仿者，其次是双层面板无法造得很薄，也就意味着和手机等移动设备无缘了。而MicroLED则是一种革命性的产品，除了贵外几乎没有任何缺点。LG也在CES上展示了OLED面板卷轴电视等新花样，也希望这些新技术能早点实现规模化应用，让我们的电视、手机等生活电器更有科技美感。